气井带压作业管柱接箍识别方法技术

本发明专利技术公开了一种气井带压作业管柱接箍识别方法，包括：通过测量管柱外表面三个分布点的位置信息，实时计算出起下管柱的直径，当管柱接箍经过时，计算的管柱直径值呈现出明显阶跃响应，从而识别出管柱接箍。本发明专利技术具有较高可靠性和稳定性的、能够满足气井带压作业现场工况的管柱接箍识别装置，指导气井带压作业施工作业，降低作业风险，提高作业效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种管柱接箍识别方法，尤其涉及一种气井带压作业管柱接箍识别方法。
技术介绍
气井带压作业技术是一种在气井井口带压情况下，采用带压作业装备完成管柱在井筒内的起下作业，从而实施增产措施的井下作业技术。在带压起下管柱过程中，管柱接箍部分起下作业是关键步骤。中高压气井带压作业通常采用上、下闸板防喷器构建的动密封系统进行井口密封，当起下管柱接箍时，操作人员需首先判断管柱接箍，然后按照工艺流程控制相应上、下闸板防喷器开闭，使管柱接箍部分顺利通过井口动密封系统，实现整串管柱的起下作业。如操作人员不能准确识别管柱接箍，极易在带压起下管柱作业时使闸板防喷器卡住管柱接箍，造成管柱脱落等复杂井下事故的发生。目前，面市的机械式油管接箍探测装置均采用机械弹簧式结构，如公开号为CN100999993，公开日为2007年7月18日的中国专利文献公开了一种油水井修井作业的机械式带压作业管柱接箍探测装置，由壳体、探测部件、探测滚轮、滚轮心轴、探测柱塞、压缩弹簧、调节活塞、丝堵、探测部件壳体、限位环、位移传递杆、位移传递导向块、传感器导向座、传感器支架、接近位移传感器、连接螺钉、密封圈、保护罩和螺栓、螺母组成，壳体内左右两侧对称地各设置一组由探测部件壳体、探测滚轮、滚轮心轴、限位环、探测柱塞、压缩弹簧、调节活塞、丝堵组合构成的探测部件，壳体外设有与之相连接的位移传递杆、位移传递导向块、传感器导向座、传感器支架和接近位移传感器，传感器部分外侧设有保护罩，探测部件通过螺栓、螺母与壳体连接固定为一体，传感器导向座和支架用螺钉与探测部件壳体相连接。该装置结构紧凑，操作方便，利用它可以提高油水井带压作业效率。这类机械式接箍识别装置主要针对油水井带压作业设计，由于管柱在起下作业时常摆动，接箍识别的误判率较高，使用寿命较短，现场实际应用较少，操作人员一般仍根据经验进行判断。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种气井带压作业管柱接箍识别方法。本专利技术具有较高可靠性和稳定性的、能够满足气井带压作业现场工况的管柱接箍识别装置，指导气井带压作业施工作业，降低作业风险，提高作业效率。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种气井带压作业管柱接箍识别方法，其特征在于：通过测量管柱外表面三个分布点的位置信息，实时计算出起下管柱的直径，当管柱接箍经过时，计算的管柱直径值呈现出明显阶跃响应，从而识别出管柱接箍。所述方法具体包括如下步骤：a、距离测量：测量管柱外表面四点的直线距离a，b，c，d；b、数据筛选：从测量的四点距离数据中筛选出任意有效的三点距离数据；d、外径计算：建立坐标系，根据步骤b筛选出的三点距离数据计算管柱外径R；d、接箍判别：当计算的管柱外径R大于某设定阈值时，判别出管柱接箍。所述方法涉及到的识别装置包括测试短节、距离传感器和控制装置，测试短节呈空心圆柱状，距离传感器为至少三个，至少三个距离传感器沿测试短节径向均匀分布，控制装置包括数据采集器和控制器，数据采集器一端与距离传感器连接，另一端与控制器连接，距离传感器用于测量通过测试短节的管柱位置信息，数据采集器采集距离传感器测量的管柱位置信息并发送到控制器，控制器根据管柱位置信息识别管柱接箍。所述距离传感器为四个，对称分布固定在测试短节上。所述测试短节在同一圆周上对称分布设置有四个安装通孔，距离传感器固定设置在安装通孔中。所述测试短节的两端均为法兰盘结构。所述控制装置还包括电源和报警指示灯，电源分别与数据采集器和控制器连接，报警指示灯与控制器连接。所述数据采集器、电源、控制器设置在防爆控制箱内。所述距离传感器在测量通过测试短节的管柱位置信息时，管柱与测试短节内壁不接触。采用本专利技术的优点在于：1、本专利技术具有较高可靠性和稳定性，能够满足气井带压作业现场工况的管柱接箍识别装置，能够指导气井带压作业施工作业，降低作业风险，提高作业效率。2、本专利技术具有结构简单，操作容易，显示直观，使用故障率低，使用寿命长等优点，在多种尺寸管柱的气井带压作业中均能适用，具有十分广阔的应用前景。3、本专利技术距离传感器可以采用激光距离传感器，可透过透明视窗测量到管柱外表面四点的直线距离。4、本专利技术中，所述距离传感器为四个，对称分布固定在测试短节上，传感器采用冗余设计，在一组传感器损坏情况下装置仍能正常工作。5、采用本专利技术后，对于管柱摆动造成管柱不居中的情况仍能正常工作，适用范围广，能够识别多种尺寸管柱接箍。6、与机械式探测装置相比，电气式装置具有更高的稳定性和使用寿命, 安装和拆卸方便快捷。附图说明图1为本专利技术识别原理图图2为本专利技术结构示意图图3为本专利技术测试短节剖面结构示意图图中标记为：1、测试短节，2、距离传感器，3、数据采集器，4、控制器，5、电源，6、报警指示灯。具体实施方式实施例1一种气井带压作业管柱接箍识别方法，包括：通过测量管柱外表面三个分布点的位置信息，实时计算出起下管柱的直径，当管柱接箍经过时，计算的管柱直径值呈现出明显阶跃响应，从而识别出管柱接箍。所述方法具体包括如下步骤：a、距离测量：测量管柱外表面四点的直线距离a，b，c，d；b、数据筛选：从测量的四点距离数据中筛选出任意有效的三点距离数据；d、外径计算：建立坐标系，根据步骤b筛选出的三点距离数据计算管柱外径R；d、接箍判别：当计算的管柱外径R大于某设定阈值时，判别出管柱接箍。所述方法涉及到的识别装置包括测试短节1、距离传感器2和控制装置，测试短节1呈空心圆柱状，距离传感器2为至少三个，至少三个距离传感器沿测试短节径向均匀分布，控制装置包括数据采集器3和控制器4，数据采集器3一端与距离传感器2连接，另一端与控制器4连接，距离传感器2用于测量通过测试短节1的管柱位置信息，数据采集器3采集距离传感器2测量的管柱位置信息并发送到控制器4，控制器4根据管柱位置信息识别管柱接箍。本实施例的优选实施方式为，所述距离传感器2为四个，对称分布固定在测试短节1上。进一步地，所述测试短节1在同一圆周上对称分布设置有四个安装通孔，距离传感器2固定设置在安装通孔中。本实施例的又一优选实施方式为，所述测试短节1的两端均为法兰盘结构。本实施例的又一优选实施方式为，所述控制装置还包括电源5和报警指示灯6，电源5分别与数据采集器3和控制器4连接，报警指示灯6与控制器4连接。本实施例的又一优选实施方式为，所述数据采集器3、电源5、控制器4设置在防爆控制箱内。本实施例中，所述距离传感器在测量通过测试短节的管柱位置信息时，管柱与测试短节内壁不接触。距离传感器测量到管柱外表面四点的直线距离，通过其中三点距离数据即可识别出管柱接箍，另外一点备用。本专利技术涉及装置所采用的计算方法为现有技术，在此不做说明。实施例2参照说明书附图1—3，识别装置其主要由测试短节1、距离传感器2、控制装置等部分组成。测试短节1采用双面法兰设计，可以与井口闸板防喷器或转换四通直接连接安装；距离传感器2安装在测试短节上的安装孔内，安装采用透明材质制作的视窗密封内部压力，距离传感器2可透过透明视窗测量到管柱外表面四点的直线距离；控制装置主要由数据采集器3、电源5、控制器4和报警指示灯6组成，其中数据采集器3、电源5、控制器4安装在防爆控制箱内，达到现场使用的防爆要求；电源5为电气元件供电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气井带压作业管柱接箍识别方法，其特征在于：通过测量管柱外表面三个分布点的位置信息，实时计算出起下管柱的直径，当管柱接箍经过时，计算的管柱直径值呈现出明显阶跃响应，从而识别出管柱接箍。

【技术特征摘要】
1.一种气井带压作业管柱接箍识别方法，其特征在于：通过测量管柱外表面三个分布点的位置信息，实时计算出起下管柱的直径，当管柱接箍经过时，计算的管柱直径值呈现出明显阶跃响应，从而识别出管柱接箍。2.根据权利要求1所述的气井带压作业管柱接箍识别方法，其特征在于：所述方法具体包括如下步骤：a、距离测量：测量管柱外表面四点的直线距离a，b，c，d；b、数据筛选：从测量的四点距离数据中筛选出任意有效的三点距离数据；d、外径计算：建立坐标系，根据步骤b筛选出的三点距离数据计算管柱外径R；d、接箍判别：当计算的管柱外径R大于某设定阈值时，判别出管柱接箍。3.根据权利要求1或2所述的气井带压作业管柱接箍识别方法，其特征在于：所述方法涉及到的识别装置包括测试短节（1）、距离传感器（2）和控制装置，测试短节（1）呈空心圆柱状，距离传感器（2）为至少三个，至少三个距离传感器（2）沿测试短节（1）径向均匀分布，控制装置包括数据采集器（3）和控制器（4），数据采集器（3）一端与距离传感器（2）连接，另一端与控制器（4）连接，距离传感器（2）用于测量通过测试短节（1）的管柱位置信息，数据采集器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王留洋，杨令瑞，罗园，刘正连，卿玉，刘俊男，曾国玺，钱卫斌，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51